Как могли произойти вспышки Зика, даже в районах с предшествующим иммунитетом
Исследователи из Института иммунологии Ла-Хойи (LJI) обнаружили, что вирус Зика может мутировать, становясь более заразным и потенциально разрушая ранее существовавший иммунитет.
«Мир должен следить за появлением этого варианта вируса Зика», — говорит профессор LJI Суджан Шреста, доктор философии, который руководил исследованием Cell Reports вместе с профессором Пей-Йонг Ши, доктором философии, из Техасского университета. Медицинское отделение (UTMB).
Микроцефалия
Микроцефалия — это врожденный дефект, при котором голова ребенка меньше ожидаемого по сравнению с другими детьми того же пола и возраста. Младенцы с микроцефалией часто имеют меньший мозг, который, возможно, не развился должным образом.
Вирус Зика распространяется комарами, и симптомы инфекции Зика у взрослых обычно слабо выражены. Однако вирус может инфицировать развивающийся плод, что приводит к серьезным врожденным дефектам, таким как микроцефалия.
Вирус Зика и вирус денге пересекаются во многих странах мира. Как и вирус Зика, вирус денге является флавивирусом, переносимым комарами, и, таким образом, обладает многими биологическими свойствами. На самом деле, вирусы достаточно похожи, чтобы иммунный ответ, вызванный предшествующим воздействием денге, мог обеспечить защиту от Зика.
«В районах, где распространен вирус Зика, подавляющее большинство людей уже подверглись воздействию вируса денге и имеют как Т-клетки, так и антитела, которые дают перекрестную реакцию», — говорит Шреста.
К сожалению, оба вируса также быстро мутируют. «Дэнге и Зика — это РНК — содержащие вирусы, а это значит, что они могут изменять свой геном, — объясняет Шреста. «Когда так много комаров и так много людей-носителей, эти вирусы постоянно перемещаются туда-сюда и развиваются».
Многократное переключение между клетками комаров и мышами дало ученым представление о том, как вирус Зика естественным образом развивается по мере того, как он сталкивается с большим количеством хозяев. Предоставлено: Институт иммунологии Ла Хойи. Предоставлено: Институт иммунологии Ла Хойи.
Чтобы изучить стремительную эволюцию вируса Зика, команда LJI воссоздала циклы заражения, которые неоднократно переключались между клетками комаров и мышами. Эта работа дала ученым LJI представление о том, как вирус Зика естественным образом развивается по мере того, как он сталкивается с большим количеством носителей.
Исследователи обнаружили, что вирусу Зика относительно легко усваивать единственную аминокислотную замену, которая позволяет вирусу создавать больше копий самого себя и способствует более легкому распространению инфекций. Эта мутация (называемая мутацией NS2B I39V/I39T) повышает способность вируса к репликации как у мышей, так и у комаров. Этот вариант Зика также показал повышенную репликацию в клетках человека.
«Эта единственная мутация достаточна для повышения вирулентности вируса Зика», — говорит первый автор исследования Хосе Анхель Регла-Нава, доктор философии, бывший исследователь с докторской степенью в LJI и нынешний доцент Университета Гвадалахары, Мексика. «Высокая скорость репликации у комара или человека-хозяина может увеличить передачу или патогенность вируса и вызвать новую вспышку».
Шреста добавляет:
- «Выявленный нами вариант вируса Зика развился до такой степени, что перекрестный защитный иммунитет, обеспечиваемый предшествующей инфекцией денге, перестал быть эффективным у мышей. К сожалению для нас, если этот вариант станет распространенным, у нас могут возникнуть те же проблемы в реальной жизни».
- Итак, как мы можем подготовиться к такому варианту? Лаборатория Шресты уже ищет способы адаптировать вакцины против Зика и методы лечения, противодействующие этой опасной мутации. Она также продолжит тесное сотрудничество с Регла-Нава, чтобы лучше понять, как именно эта мутация помогает вирусу Зика размножаться более эффективно.
- «Мы хотим понять, на каком этапе жизненного цикла вируса эта мутация имеет значение», — говорит Шреста.